全热交换器论文
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全热交换器的探讨【摘要】本文主要介绍了全热交换器的原理和性能,对该设备在设计中应如何选用提出了粗浅的看法。
标签全热交换器;原理;性能;选用1、概述:全热交换器是最近几年从国外传入我国的一种节能设备。
它广泛应用于空调系统的新风系统中,在能源紧张的今天该设备发展很快。
不仅生产的厂家多,品牌规格也很多。
根据热交换器的交换性质可分为全热交换器和显热交换器。
全热交换器的芯体一般为纸芯,显热交换器的芯体一般为金属铝箔。
不管是全热交换还是显热交换它们的交换原理都是一样的,即:当室内空调排风与室外新风分别呈交叉方式流经换热芯体时,由于纤维之间的间隙很小,只有粒径较小的水蒸汽分子才能通过,从而实现温度及湿度的交换。
显热交换器无水份交换。
全热交换器在夏季运行时,新风从空调排风中获得冷能而温度降低,同时新风中的水蒸汽在其分压力的作用下渗透到排风中;冬季运行时则相反,新风从空调排风中获得热能而温度升高,排风中的水蒸汽则渗透到新风中。
通过换热器芯体的热交换过程使新风从空调排风中回收到了大部分的能量,节约了空调耗能。
全热交换器是一种新的节能设备,如今尚未有系统的介绍资料,各厂家样本介绍也比较简单,而且各厂家介绍的资料出入也比较大,因此对我们设计工作者在选用时造成很大不方便,本文试想分析归纳若干基本数据以便指导设计,妥否请同仁探讨指教。
2、性能分析:收集到多个厂家样本,现举例A、B两个厂家提供的数据加以剖析(以夏季运行状况为例):A、B两厂的数据是该厂设备的实测数据还是计算数据,资料尚未注明。
2.1、A厂:室外的新风参数(H):tH=32℃(干球)d H=18g/kg(含湿量)φH=60%(相对湿度)hH=78.47kJ/kg(焓值)新风降温至(1):t1=27.9℃(干球) d H=14.25g/kg(含湿量)φ1=61%(相对湿度)hH=64.64kJ/kg(焓值)室内排风参数(B):tB=26℃(干球) d B=10.50g/kg(含湿量)φB=50%(相对湿度)hB=53kJ/kg(焓值)排风升温至(2):t2=30.1℃(干球)d2=14.25g/kg(含湿量)φ2=53.5%(相对湿度)h2=66.75kJ/kg(焓值)全热交换器在运行中高温新风的热量除大部分通过纸芯传给低温排风外,尚有少量热量通过交换器壳体传给大气,因此用热平衡来做焓湿图存在一定的困难。
全热交换器工作原理与优点第一篇:全热交换器工作原理与优点一、全热交换器工作原理说太多的专业术语可能大家比较不容易理解,说点通俗易懂的,简单讲全热交换器就是通过自身的电机实现对室内外新风和旧风的一个置换,在置换过程中,因其自身携带过滤和热回收功能,所以在置换过程中会对空气进行过滤,滤除空气中有害物质如粉尘、PM2.5、雾霾、细菌等大分子物质,并且在排出室内污气的时候能够讲室内的热量回收,实现节能效果。
二、全热交换器分类1、纸芯全热交换器2、蒸发式铝芯全热交换器三、全热交换器优点相对以往换气扇,全热交换器是一种完全体进化,那全热交换器到底有哪些优点呢?1、过滤:在换气的时候能够多对空气进行过滤,保证空气的干净。
2、静音:大家都知道以往的排气扇跟拖拉机一样,而全热交换器内部采用了跟空调以一样的隔音材质以及滚珠轴承的点击让噪音更低。
3、热回收:以往的换气扇只是对空气进行置换而已,无法实现空气中热量的回收,而这些全热交换器全部做到了,热量回收率可以达到85%,从而实现节能效果。
4、换气面积更大:普通换气扇换气面积有限,而全热交换器可以利用管道实现全方位24小时换气5、除温。
四、全热交换器选型指南计算示例:确定房间所需新风量时,应根据房间空间大小及室内人员数量综合考虑。
根据上表推荐数据分别按“每人所需新风量”和“房间新风换气次数”计算出新风量数值,取二者中较大值,作为设备选型依据。
某计算机房面积S=50(m2),净高h=3(m),人员n=12(人),若按每人所需新风量计算,取每人所需新风量q=50(m3/h),则新风量Q1=n·q=12×50=600(m3/h)。
若按房间新风换气次数计算,取房间新风换气次数p=4.5(次/h)。
则新风量Q2=p·s·h=4.5×50×3=675(m3/h)。
由于Q2 >Q1,故取Q2(即675m3/h)作为设备选型参数数据。
探讨暖通空调设计中全热交换器的使用贺正文发布时间:2023-07-17T09:23:27.641Z 来源:《小城镇建设》2023年4期作者:贺正文[导读] 暖通空调系统的功能就是创造舒适、健康的室内环境。
暖通空调系统参数中,除温度、湿度参数外,另外一个主要的参数就是室内空气品质,一般情况下,通过合适的措施增加室内新风量是改善暖通空调室内空调品质最有效的方法,新风量越大,室内空气品质越好。
但是,新风量的增加会增加处理新风的耗能。
虽然人们已意识到能源紧张带来的危机,但人们追求舒适健康的环境要求是不会停步的,满足人们的这种要求与能源紧张的矛盾将会更加突出。
因而空调系统中增加新风量的同时如何能做到节约能源消耗的问题是最近几年暖通空调节能研究的一个重要新课题。
本文就暖通空调设计中全热交换器的使用进行了分析。
身份证号:42038119820818XXXX 摘要:暖通空调系统的功能就是创造舒适、健康的室内环境。
暖通空调系统参数中,除温度、湿度参数外,另外一个主要的参数就是室内空气品质,一般情况下,通过合适的措施增加室内新风量是改善暖通空调室内空调品质最有效的方法,新风量越大,室内空气品质越好。
但是,新风量的增加会增加处理新风的耗能。
虽然人们已意识到能源紧张带来的危机,但人们追求舒适健康的环境要求是不会停步的,满足人们的这种要求与能源紧张的矛盾将会更加突出。
因而空调系统中增加新风量的同时如何能做到节约能源消耗的问题是最近几年暖通空调节能研究的一个重要新课题。
本文就暖通空调设计中全热交换器的使用进行了分析。
关键词:暖通空调;设计;全热交换器;使用引言随着社会的快速发展,中央空调已经广泛应用在商业和民用建筑,成为现代建筑中不可或缺的能耗运行系统。
目前我国的能源消费很大部分依靠矿物质能源。
因此,降低建筑能耗,可以很好地减少有害物质的排放,但是以损害室内环境为基础的建筑节能是不允许的。
特别是对于采用集中通风和空调系统的建筑,若是为了降低建筑能耗而减少了室外新风量,则很难起到为室内空气换气并带走室内有害物质的作用。
暖通空调设计中全热交换器的使用分析摘要:伴随暖通空调项目工程的逐渐增多,对其总体设计方面提出更高要求。
全热交换器,属于暖通空调当中比较重要的一种设备,为实现对全热交换器更好地使用,本文主要探讨暖通空调总体设计当中全热交换器实践使用,旨在为业内相关人士提供一定的指导或是参考。
关键词:暖通空调;全热交换器;设计;使用分析前言暖通空调属于建筑工程当中重要系统装置,对其内部各项设施设备设计应用方面有着较高的要求。
在开展暖通空调实际设计过程当中,往往需使用到全热交换器,能否更好地使用该设备,对暖通空调总体设计及其运行而言有着重要作用。
因而,对暖通空调总体设计当中全热交换器实践使用开展综合分析,有着一定的现实意义和价值。
1、关于全热交换器的基本原理及其特点概述1.1基本原理全热交换器,属于重要的节能装置,其可确保空气在温差势条件下产生显热交换,即为全热交换,能解决建筑舒适度环境要求和能源短缺之间的矛盾。
针对全热交换器基本运作原理,即产品运作期间,室内排风及新风分别以正交叉的方式流经于换热器芯体,因气流的分隔板所在两侧位置气流有温差及蒸汽分压差存在,两股气流在经过该分隔板过程当中会有传热传质这种现象出现,则全热交换这一过程实现。
空调系统内部,在排风量增加的同时,新风量随之增加。
夏季降温调节和冬季供暖调节时候,新风和排风相互间的热湿差大,倘若新风和排风可实现全热交换,则新能能耗可有效降低。
夏季空调系统内部,室内相对湿度通常是55±10℃、空气温度则为25±2℃,依照着全热交换65%效率计算,能够节约中央空调的新风处理方面消耗约65%,则空调系统运行费用能够节省约26%左右,有着高效节能作用。
全热交换器有着较多种类,依照着芯体不同的运动状态,它可划分成转轮、静止这两种不同形式全热交换器[1]。
静止形式全热交换器芯,通常是由褶皱板和平隔板呈交替排列,临近两块褶皱板呈垂直状叠放,两侧框条则起到密封及刚性增强作用,使得两股空气能够按照交叉流的方式,经换热芯实现热湿交互。
换热器毕业设计论文(共五篇)第一篇:换热器毕业设计论文河南机电高等专科学校毕业设计说明书第1章浮头式换热器是管壳式换热器系列中的一种,它的特点是两端管板只有一端与外壳固定死,另一端可相对壳体滑移,称为浮头。
浮头式换热器由于管束的膨胀不受壳体的约束,因此不会因管束之间的差胀而产生温差热应力,另外浮头式换热器的优点还在于拆卸方便,易清洗,在化工工业中应用非常广泛。
本文对浮头式换热器进行了整体的设计,按照设计要求,在结构的选取上,即壳侧两程,管侧四程。
首先,通过换热计算确定换热面积与管子的根数初步选定结构,然后按照设计的要求以及一系列国际标准进行结构设计,设计的前半部分是工艺计算部分,主要设根据设计传热系数、压强校核、壳程压降、管程压降的计算;设计的后半部分则是关于结构和强度的设计。
主要是根据已经选定的换热器型式进行设备内各零部件(如壳体、折流板、管箱固定管板、分程隔板、拉杆、进出口管、浮头箱、浮头、支座、法兰、补强圈)的设计。
换热器是国民经济和工业生产领域中应用十分广泛的热量交换设备。
随着现代新工艺、新技术、新材料的不断开发和能源问题的日趋严重,世界各国已普遍把石油化工深度加工和能源综合利用摆到十分重要的位置。
换热器因而面临着新的挑战。
换热器的性能对产品质量、能量利用率以及系统运行的经济性和可靠性起着重要的作用,有时甚至是决定性的作用。
目前在发达的工业国家热回收率已达96%。
换热设备在现代装置中约占设备总重30%左右,其中管壳式换热器仍然占绝对的优势,约70%。
其余30%为各类高效紧凑式换热器、新型热管热泵和蓄热器等设备。
其中板式、螺旋板式、板翅式以及各类高效传热元件的发展十分迅速。
在继续提高设备热效率的同时,促进换热设备的结构紧凑性,产品系列化、标准化和专业化,并朝大型化的方向发展。
浮头式换热器是管壳式换热器系列中的一种。
换热管束包括换热管、管板、折流板、支持板、拉杆、定距管等。
换热管可为普通光管,也可为带翅片的翅片管,翅片管有单金属整体轧制翅片管、双金属轧制翅片管、绕片式翅片管、叠片式翅片管等,材料有碳钢、低合金钢、不锈钢、铜材、铝材、钛材等。
固定式全热交换器的研究摘要:全空气系统甚至采用全新风空调系统是最好的选择,由此带来能耗增加的问题只有通过增设能量回收装置才能解决。
本文所介绍的固定式全热交换器就是一种很好的能量回收装置。
本文通过介绍固定式全热交换器在国内外的研究情况,和国外的相关测试标准,指出全热交换器作为一种很有发展潜力的能量回收装置,对提高室内空气品质和节约空调能耗都有非常重要的意义。
建议我国也尽快建立该类型全热交换器的相关测试标准,以规范我国对固定式全热交换器的研究行为,并为市场上出现的该类产品提供相应的测试依据。
关键词:全热交换器内核热湿交换测试标准1 引言2003年出现的SARS疫情,使我们人类的健康面临严峻的挑战,我们的空调系统曾被质疑为传播疾病的罪魁祸首。
为了澄清事实,说明问题,暖通空调界的专家学者纷纷召开各种论坛,探讨目前的空调系统所面临的问题,为暖通空调的发展指明方向。
关于人居环境的空气品质问题多有讨论,提出“由舒适空调迈向健康空调”是今后空调的发展方向。
面对这场突如其来的疫情,我们更加认识到空调系统解决的不仅只是舒适问题,还应关注健康问题。
于是什么健康空调,反恐空调等所谓的空调新概念纷纷出现。
但究竟什么是健康的空调,怎样去实现健康舒适的空调,从而去创造一个良好的人居环境,是需要去认真研究探讨的问题,而不仅仅是停留在概念的角度。
关于这个问题,有关专家学者也进行了一些分析,指出全空气系统是最佳的空调系统,它可以实现对建筑热湿控制及空气品质的全面控制,同时也为充分利用自然资源,进行全新风运行提供条件。
加大新风量是实现良好空气品质的最好方法,只从空气品质的角度来说,进行全新风运行的空调系统才是最好的系统,可是由此带来的能量消耗确实是非常大的。
根据上海的气象资料计算,当室内设计值在26℃,60%时,对于公共建筑,处理1m 3 /h新风量,整个夏季需要投入的冷能能耗累计约9.5kw·h左右。
可见加大新风量后,能量消耗就有很大增加。
全热交换器全热交换器作为楼宇空调新风换气系统的热能回收设备,可以同时回收回风空气中的显热、及潜热。
因此,其节能效果备受关注。
本文结合实例对在新风换气系统采用转轮式全热交换器的节能特性及投资回收期等进行了技术经济分析,并与采用显热交换器的情况进行了比较。
结果表明:对于新风热负荷中潜热负荷较高(=显热比较低)的夏季高温、多湿的南方城市,采用全热交换器具有较大的节能效果。
而且,对防止转轮式全热交换器发生交叉污染的研究成果及设计技巧进行了介绍。
关键词全热交换器热回收节能技术经济分析新风换气交叉污染1 序言近年,人们对室内空气环境的要求已经不仅仅限于温度、湿度、风速等与舒适有关的条件,而提升到对于室内空气中有害气体(CO2、VOCs等)浓度、粉尘等与健康密切相关的室内空气质量(IAQ: Indoor Air Quality)的重视。
舒适与健康成为现代空调所追求的两大主题。
然而,由于建筑节能要求、建筑水平的不断提高,建筑物的气密性越来越好。
因此,从卫生与健康的要求来看,房间必须有一定量的新风换气。
按照国标《室内空气质量标准》GB/T18883-2002对于住宅、办公建筑,其新风量应不小于30m3/h?人。
而对于某些人员密集的公共建筑或是室内有污染源的工业建筑,其换气次数可高达6h-1。
较大的换气量,必然会造成较大的热(冷)能损失,导致空调负荷增加。
所以,保证IAQ与空调节能形成一对矛盾,解决这一矛盾是空调工作者面临的新课题。
全热交换器可以同时回收空调新风系统回风空气中的显热和潜热,作为楼宇空调新风换气系统的节能设备,其普及推广越来越受到重视。
全热交换器的节能效果与使用地区的气象条件密切相关,采用全热交换器时应从投资和节能效果两方面对其进行综合技术经济分析。
本文结合实例对新风换气系统采用全热交换器的节能效果及投资回收期进行了计算分析,并与采用显热交换器的情况作了比较。
介绍了防止转轮式全热交换器发生交叉污染的最新研究成果及设计技巧。
全热交换器原理概述全热交换器是一种常用的热能转换设备,用于在两个流体之间进行热量交换。
它能够有效地进行能量的传递和温度的调节,广泛应用于工业生产和生活中。
本文将深入探讨全热交换器的原理,以及其在能量转换和热力学方面的应用。
热交换器的基本原理热交换器是一种设备,通过将两个流体进行热量交换,以实现能量的传递和温度的调节。
其中,全热交换器是一种将两个流体完全隔离的热交换器,使两个流体不直接接触,避免了二者混合污染的可能性。
全热交换器的结构全热交换器主要由两个独立的流体管道组成,每个管道内设有一系列的板式热交换器,用于增加热交换的表面积。
两个管道通过一个壳体连接在一起,壳体内部有一个分隔腔,用于隔离两个流体,使其不直接接触。
全热交换器的工作原理全热交换器中的两个流体分别流过不同的管道,在分隔腔的作用下,通过板式热交换器进行热量交换。
热量的传递主要通过传导和对流两种方式进行。
当两个流体的温度不同时,热量将从高温流体传递到低温流体,使两个流体的温度逐渐接近。
全热交换器的热力学分析全热交换器的热力学性能主要由热传导和热阻两个参数决定。
热传导系数表示了热量在全热交换器中的传递速度,热阻则反映了热量传递的难易程度。
优化全热交换器的热力学性能能够提高能量转换效率和节能效果。
热传导热传导是指热量通过物质的传递过程。
全热交换器中,热传导率表示了热量在板式热交换器中的传播速度。
提高热传导率可以加快热交换过程,提高能量转换效率。
热阻热阻是指热量传递的阻力。
全热交换器中,热阻主要由热传导的阻力和流体的对流阻力组成。
减小热阻可以增加热量传递的效率,提高热力学性能。
全热交换器的应用全热交换器广泛应用于许多领域,特别是工业生产和生活中的能量转换和热力学调节。
工业生产在许多工业生产过程中,需要通过热交换来调节流体的温度。
全热交换器可以有效地进行热量传递,使得流体的温度能够达到所需的目标,并保持稳定。
生活应用在生活中,全热交换器也有广泛的应用。
全热交换机能材料的性能试验研究全热交换机(PHE)是一种技术用于将热能从一种介质传输到另一种介质的装置。
它具有广泛的应用领域,如冷却系统、空调系统及其他系统。
它是一种有效的方法,可以节省燃料消耗,减少环境污染,同时将热能有效地传输给另一个介质。
PHE系统由一层或多层铝或不锈钢层片组成。
这些材料构成了一个隔热层,为系统提供了隔热抗热的能力。
性能测试对于确定这些材料的性能以及热交换系统的运行参数非常重要。
测试性能测试是通过一系列实验来定义和评估PHE材料的性能特点。
这些实验可以涵盖散热系数、增压系数、渗透系数、传热系数及其他参数。
为了衡量和验证PHE材料的性能,必须先制定一系列参数,然后通过实验来衡量或验证。
典型的PHE性能测试包括蒸汽测试、压力损失测试、平衡传热系数测试、冲击管测试、腐蚀界面测试和涡流测试等。
蒸汽测试可测量PHE材料的散热系数和压力损失。
压力损失测试可评估PHE材料的抗压能力。
平衡传热系数测试可以确定PHE材料的传热能力。
冲击管测试可以测量PHE材料的抗冲击性能。
腐蚀界面测试用于测量PHE材料的抗腐蚀性能。
涡流测试则用以评估PHE材料的声学和气动性能。
结论在性能测试中,可以测量和评估PHE材料的性能特征。
这些测试结果可以有助于开发更好的PHE材料,提高PHE系统的性能。
此外,测试结果可以为热交换系统的设计和优化提供有效的参考信息。
通过对PHE材料性能试验的研究,可以更好地了解这些材料的行为特征,帮助开发更好的材料,提高热交换系统的效率和性能。
它也可以帮助节省能源,减少环境污染,从而为人类创造更好的生活环境。
全热交换机组在数据机房通风系统中的案例研究王廷伟刘建波夏小平南方电网综合能源股份有限公司摘要:数据机房环境参数控制要求高,换气次数大,空调能耗特别大,采用全热交换机组能有效降低新风处理能耗,更是实现绿色数据机房系统节能的重要手段。
然而,实际应用过程中,因布置等设计缺陷,易形成潜在风险,提出全热交换机组及新风管移出数据机房的改进措施。
关键词:全热交换机组数据机房新、排风系统A Case Study on Exhaust and Fresh Air System of Green Data CenterWANG Ting-wei,LIU Jian-bo,XIA Xiao-pingSouthern Power Grid Energy Efficiency &Clean Energy Co.,Ltd.Abstract:Data room environmental parameters control requirements are high,air ventilation frequency is large and air conditioning energy consumption is particularly large,the use of total heat exchange unit effectively reduce the energy consumption of fresh air processing,is an important means to achieve green data room system energy saving.However,in the actual application process,there is improper layout,it is easy to form potential risks,There is a method that total heat exchange unit and the fresh air pipes should be moved out of the data room.Keywords:total heat exchange unit,green data room,fresh and exhaust air system收稿日期:2020-7-15作者简介:王廷伟(1987~),男,硕士,工程师;广东省广州市越秀区天河路45号之六粤能大厦15楼(510075);E-mail:*************0引言随着当今社会数字化经济需求的快速增长,外加各地政府部门给予新兴产业的大力扶持,使得数据机房规划建设迈入蓬勃发展阶段。
全热交换器的能量回收分析摘要:通过对全热交换器的全年能量回收分析,提出了全热交换器的全年合理运行区间,并以具体实例分析其节能效果。
关键词:能量回收;平衡温度;焓效率;节能0 引言随着人们对节能以及室内空气品质的关注,全热交换器作为暖通空调领域的最佳能量回收装置之一受到越来越多的研究。
全热交换器的作用就是将空气排风能量传递给新风,使新风的状态参数向回风的状态参数偏移,因此,使用全热交换器只能保证在一定气象条件下使空调系统的能耗减少,而在某些气象条件下可能使消耗的能量反而增加。
因此使用全热交换器的节能与否和节能多少与空气的处理过程和室外气象条件有关,仅用传统的冬夏季典型工况分析方法无法定量的分析使用全热交换器的节能效果,有必要对全热交换器的能量回收情况作全面的分析。
1 能量回收分析根据有关气象资料可获得当地的室外空气焓的变化曲线。
假定空调系统全年运行,夏季室内空气温度为℃,相对湿度为,焓值为;冬季室内空气温度为℃,相对湿度为,焓值为;室外空气焓值为,如图1所示。
1.1 夏季从排风中回收的能量夏季工况下,系统从排风中回收的冷量可表示为:式中:-夏季工况下从排风中回收的能量,kj/a;-夏季工况下全热交换器的全热交换效率;-新风量,;、-夏季工况时间段;1.2 过渡季节及冬季从排风中回收的能量过渡季及冬季工况下,系统主要从排风中回收热量,在该工况下,需要考虑室内发热量的影响。
通常将室内发热量、照明发热量、人体发热量统称为室内发热量,其不随室外气象条件的变化而变化。
当室内发热量刚好补偿新风热负荷和围护结构热负荷时,这时相应的室外空气温度称为平衡温度,即:;[1]式中:-围护结构的传热系数,;-围护结构的传热面积,;-空气的定压比热,;在焓湿图上室内热湿比线与等温线的交点即为该平衡温度下的相应的焓值。
则在保证新风量不变的情况下,冬季可从排风中回收的能量为:从上面对全热交换器的全年能量回收分析中可以看出,全热交换器并非在全年的任何时期运行都可能够节能,只有在合理的时间段使用才能达到最佳的运行效果。
全热交换器节能效果分析热回收效果:由于室外新风和室内排风之间存在焓差,热交换器具备热传递的功效,静置板式热交换器自身不存在能耗,因此,新型板式全热交换器的节能效果更加明显。
用ABS替代瓦楞纸来充当风道骨架,增加了迎风面的导流功能,增大了风道的面积,用双极复合膜来替代普通热交换膜,实现了热交换器的材料创新,热回收效率达到了70% ,结束了全热交换器芯体在使用过程中需要定期更换热交换器的历史,实现了热交换效率和使用寿命的技术性突破,实现了全热交换器的经济投资和高回报运行。
以上海某宾馆为例, 5000 m3/h风量全热交换器,夏天5-8月份运行4个月 , 冬天11 -2月份运行4个月.节电情况如下:5月份室外平均气温干球30℃湿球 20℃室内温度26℃湿球 18℃ , 室内空气比容为0.8622m3/kg 含湿量为0.009628kg/kg.该两种工况下的焓差值为6.6912.KJ/kg;宾馆全新风场所需要5000 m3/h的新风量从室外引入室内,若采用普通送风机,则需带入室内的热量为室内外焓差*风量/室内空气比容*(1+室内空气含湿量)=6.6912kJ/kg*5000m3/h/(0.8622m3/kg*1.009628)=38433kJ/h =10676W假设采用我司AHE-500W全热交换器的温度交换效70% 焓交换效率为60%,风量5000m3/h , 则可以少带入10676W*60%=6405.6W的热量;按冷热源机组能效比COP=3.0计算,折合节约能6405.6W/3=2135.2W ,也就是说,每天按24小时计算,每天可以节省21.352KW*24h= 51.2度电能消耗,5月份可以节省 51.2*31=1587度电能消耗,按照电费均价 1元计算,5月份节省电费 1587元.6月份室外平均气温干球31℃湿球 21℃室内温度26℃湿球 18℃ , 室内空气比容为0.8622m3/kg 含湿量为0.009628kg/kg.该两种工况下的焓差值为9.8923.KJ/kg;宾馆全新风场所需要5000 m3/h的新风量从室外引入室内,若采用普通送风机则需带入室内的热量为室内外焓差*风量/室内空气比容*(1+室内空气含湿量)=9.8923kJ/kg*5000m3/h/(0.8622m3/kg*1.009628)=56819.6kJ/h=15783W假设采用我司AHE-500W全热交换器的热交换效率为70% 焓交换效率为60%,风量5000m3/h , 则可以少带入15783W*60%=9470W的热量;按冷热源机组能效比COP=3.0计算,折合节约能耗9470W/3=3156.7W也就是说,每天按24小时计算,每天可以节省 75.8度电能消耗,6月份可以节省 75.8*30=2274度电能消耗,按照电费均价 1元计算,6月份节省电费2274元.7月份室外平均气温干球33℃湿球 23℃室内温度26℃湿球 18℃ ,该两种工况下的焓差值为17.247KJ/kg采用我司AHE-500W全热交换器可以节省4095度电能消耗,约人民币4095元.8月份室外平均气温干球32℃湿球 22℃室内温度26℃湿球 18℃ ,该两种工况下的焓差值为13.4927KJ/kg采用我司AHE-500W全热交换器可以节省3100.3度电能消耗,约人民币3100元.11月份室外平均气温干球10℃湿球 8℃室内温度20℃湿球 15℃ , 室内空气比容为0.8436m3/kg 含湿量为0.008595kg/kg.该两种工况下的焓差值为17.1408.KJ/kg;宾馆全新风场所需要5000 m3/h的新风量从室外引入室内,若采用普通送风机,则需带出室外的热量为室内外焓差*风量/室内空气比容*(1+室内空气含湿量)=17.1408kJ/kg*5000m3/h/(0.8436m3/kg*1.008595)=100727kJ/h=27980W假设采用我司AHE-500W全热交换器的温度交换效70% 焓交换效率为60%,风量5000m3/h , 则可以少带入27980W*60%=16788W的热量;按冷热源机组能效比COP=3.0计算,折合节约能16788W/3=5596W ,也就是说,每天按24小时计算,每天可以节省 134.3度电能11月份可以节省 134.3*30=4029度电能消耗,按照电费均价 1元计算,11月份节省电费4029元.12月份室外平均气温干球9℃湿球 7℃室内温度20℃湿球 15℃, 两种工况下的焓差值为19.2739KJ/kg.采用我司AHE-500W全热交换器可以节省4681度电能消耗,约人民币4681元.1月份室外平均气温干球5℃湿球 3℃室内温度20℃湿球 15℃, 两种工况下的焓差值为27.1519KJ/kg.采用我司AHE-500W全热交换器可以节省6594度电能消耗,约人民币6594元.2月份室外平均气温干球6℃湿球 4℃室内温度20℃湿球 15℃, 两种工况下的焓差值为25.2736KJ/kg.采用我司AHE-500W全热交换器可以节省5544度电能消耗,约人民币5544元.考虑使用全热交换器,还可以减少空调主机容量。
大连海事大学毕业论文二〇一〇年五月浅谈转轮式全热交换器在船舶空调系统中的应用专业班级:轮机06-1班*名:***指导教师:***轮机工程学院内容摘要摘要:目前船舶空调系统大多采用回风以节约能源,但是船舶舱室人员密集,且有各种挥发性气体,新风量较难最大限度地保证人员工作或居住舱室的空气质量。
而转轮式全热交换器既可以增加新风量,改善船舶空气质量,又可以降低空调系统的能耗。
本文提出了转轮式全热交换器的研究背景和应用现状,结合育鲲轮采用的Klingenburg GMBH 转轮式全热交换器介绍了它的结构与工作原理,给出了节能计算的公式与工程实例,定性分析了影响换热效率的因素,探讨了它在船舶空调系统中应用的可行性与应用方式,提出了它的管理要点,对转轮式全热交换器在船舶空调系统中的应用具有一定的指导意义。
关键词:转轮式全热交换器船舶空调系统热交换热效率的影响因素节能计算管理要点ABSTRACT:At present the ships air-conditioning system mostly applies recirculation air to save energy. But because the cabin is crowed with person and volatile compound is around, it is hard for fresh air volume to guarantee a comfortable and healthy inhabitant and working environment. The rotary total heat exchanger can increase fresh air volume,improve cabin air quality and lower energy consumption of air-conditioning system. This paper puts forward the research background and current application of rotary total heat exchanger, introduces its structure and working principle on the basis of Klingenburg GMBH rotary heat exchanger used on YU KUN, obtains energy-saving calculation formulate and case study, qualitatively analyses the factors that influence the heat transfer efficiency, discusses its application feasibility and application mode in ships air-conditioning system, proposes its management matters needing attention, which has certain guiding sense for rotary total heat exchanger to be applied in ships air-conditioning system.Keywords:rotary total heat exchanger ships air-conditioning system factorsthat influence the heat transfer efficiency energy-saving calculation management points1 绪论 (2)1.1研究的背景 (2)1.2应用现状 (2)2 转轮式全热交换器的结构及工作原理 (3)2.1转轮式全热交换器的结构 (3)2.2转轮式全热交换器的工作原理 (6)3 转轮式全热交换器的节能计算 (6)3.1 热交换效率公式 (6)3.2育鲲轮转轮式全热交换器计算实例 (8)3.2.1换热效率计算 (8)3.2.2节能计算 (9)4 转轮式全热交换器换热效率影响因素分析 (11)4.1所用材质的热物性参数 (11)4.2 转芯的比表面积 (11)4.3迎面风速 (11)4.4新风排风比 (12)4.5转轮转速 (12)4.6空气温湿度 (13)5转轮式全热交换器在船舶空调系统中的应用分析 (13)5.1船舶空调系统中全热交换器应用应注意的问题 (13)5.1.1热回收系统配置的合理性 (13)5.1.2全热交换器的使用时间 (14)5.1.3热回收的强化 (14)5.2 转轮式全热交换器在船舶空调系统中的应用的可行性分析 (14)5.3转轮式全热交换器在船舶空调系统中可能的应用形式 (15)5.3.1单风管系统 (15)5.3.2双风管系统 (15)5.3.3 作为原空调系统的补充系统 (15)5.4转轮式全热交换器在应用中应注意的管理事项 (16)5.4.1风机的布置 (16)5.4.2防止转轮结露或结霜 (16)5.4.3空气过滤器的安装 (17)5.4.4清洗 (17)5.4.5其他 (17)6总结 (17)浅谈转轮式全热交换器在船舶空调系统中的应用1 绪论1.1研究的背景据统计,人的一生中有80%~90%的时间是在房间中度过的,对于船员而言更是如此。
全热交换器的探讨
【摘要】本文主要介绍了全热交换器的原理和性能,对该设备在设计中应如何选用提出了粗浅的看法。
【关键词】全热交换器;原理;性能;选用
1、概述:
全热交换器是最近几年从国外传入我国的一种节能设备。
它广泛应用于空调系统的新风系统中,在能源紧张的今天该设备发展很快。
不仅生产的厂家多,品牌规格也很多。
根据热交换器的交换性质可分为全热交换器和显热交换器。
全热交换器的芯体一般为纸芯,显热交换器的芯体一般为金属铝箔。
不管是全热交换还是显热交换它们的交换原理都是一样的,即:当室内空调排风与室外新风分别呈交叉方式流经换热芯体时,由于纤维之间的间隙很小,只有粒径较小的水蒸汽分子才能通过,从而实现温度及湿度的交换。
显热交换器无水份交换。
全热交换器在夏季运行时,新风从空调排风中获得冷能而温度降低,同时新风中的水蒸汽在其分压力的作用下渗透到排风中;冬季运行时则相反,新风从空调排风中获得热能而温度升高,排风中的水蒸汽则渗透到新风中。
通过换热器芯体的热交换过程使新风从空调排风中回收到了大部分的能量,节约了空调耗能。
全热交换器是一种新的节能设备,如今尚未有系统的介绍资料,各厂家样本介绍也比较简单,而且各厂家介绍的资料出入也比较大,因此对我们设计工作者在选用时造成很大不方便,本文试想分
析归纳若干基本数据以便指导设计,妥否请同仁探讨指教。
2、性能分析:
收集到多个厂家样本,现举例a、b两个厂家提供的数据加以剖析(以夏季运行状况为例):
a、b两厂的数据是该厂设备的实测数据还是计算数据,资料尚未注明。
2.1、a厂:室外的新风参数(h):th=32℃(干球) d h=18g/kg (含湿量)
φh=60%(相对湿度)hh=78.47kj/kg(焓值)
新风降温至(1):t1=27.9℃(干球) d h=14.25g/kg(含湿量)
φ1=61%(相对湿度)hh=64.64kj/kg(焓值)
室内排风参数(b):tb=26℃(干球) d b=10.50g/kg(含湿量)
φb=50%(相对湿度)hb=53kj/kg(焓值)
排风升温至(2):t2=30.1℃(干球) d2=14.25g/kg(含湿量)
φ2=53.5%(相对湿度)h2=66.75kj/kg(焓值)
全热交换器在运行中高温新风的热量除大部分通过纸芯传给低温排风外,尚有少量热量通过交换器壳体传给大气,因此用热平衡来做焓湿图存在一定的困难。
用湿平衡来做图比较方便准确,即新风的水蒸汽传给排风,并无其它损失,收支平衡。
其中焓效率的表
达式为:
焓效率=(新风进口的焓值-新风出口的焓值)/(新风进口焓值-排风空气进口焓值)
2.1.1、根据a厂的参数,绘制焓湿图和空气逆向流动温度变化曲线并加以热力学分析:
作a厂焓湿图和空气逆向流动温度变化曲线图:
2.1.2、根据a厂参数分析:
a 厂:新风由32℃(干球)降温至27.9℃,温降为△t=4.1℃;
排风由26℃(干球)升温至30.1℃,温升为△t=4.1℃;
h点与2点的相对温差为△t=1.9℃;
b点与1点的相对温差为△t=1.9℃;
焓效率为:(78.47-64.64)/(78.47-53)=0.54(54%)
2.2.、b厂:室外的新风参数(h):th=38℃(干球) d h=25.42g/kg(含湿量)
φh=60%(相对湿度)hh=103.72kj/kg(焓值)
新风降温至(1):t1=27.5℃(干球) d h=17g/kg(含湿量)φ1=73%(相对湿度)hh=72kj/kg(焓值)
室内排风参数(b):tb=23℃(干球) d b=8.75g/kg(含湿量)
φb=50%(相对湿度)hb=45.47kj/kg(焓值)
排风升温至(2):t2=33.5℃(干球) d2=17g/kg(含湿量)φ2=52%(相对湿度)h2=77.3kj/kg(焓值)
2.2.1、根据b厂的参数,绘制焓湿图和空气逆向流动温度变化曲线并加以热力学分析:
作b厂焓湿图和空气逆向流动温度变化曲线图:
2.2.2、根据b厂参数分析:
b 厂:新风由38℃(干球)降温至27.5℃,温降为△t=10.5℃;
排风由23℃(干球)升温至33.5℃,温升为△t=10.5℃;
h点与2点的相对温差为△t=4.5℃;
b点与1点的相对温差为△t=4.5℃;
焓效率为:(103.72-72)/(103.72-45.47)=0.545(54.5%)从a、b 两厂提供的数据和根据数据所进行的分析来看,新风和排风在热湿交换器交换过程中的相对温差差别较大,a厂为1.9℃,b厂为4.5℃。
新风与排风自身的温升与温降差别也比较大,a厂为4.1℃,b厂为10.5℃。
但仔细分析研究认为,新风和排风的相对温差的大小,新风和排风自身温升和温降的大小,完全取决与在交换过程中接触换热器表面积的大小、冷、热空气流过断面的时间(即与流速有关)。
换热器表面积大,空气流速低,其效率越高。
这些数据应由厂家试验获得。
经查阅多个厂家样本,并请教了有关厂家的专家,对以上的数据比较一致的看法是:
当室外干球温度参数在35℃以下,室内干球温度参数在24-26℃时,新风和排风逆向流动的相对温差越大,其冷热风的换热效果越好,一般相对温差仅为2-5℃比较合适,此时新风和排风的自身温降和温升取3-6℃比较合适。
若室外温度高于35℃,新风和
排风的相对温差,和新风和排风的自身温升和温降取值会相应高一点。
3、全热交换器在工程上的应用:
1)、随着国家对节能环保这个主题的不断推进,空调系统的设计节能化要求也日益严格,在新风系统中采用全热交换器,为新风系统的节能起到了一定的作用,应该大力推广。
2)、设计参数的选取:在宁波地区,空调设计室外干球温度参数为:34.5℃。
经过全热交换器,新风和排风逆向流动的相对温差取2-5℃,新风温降和排风温升取3-6℃比较合适。
上述数据本应厂方对设备进行测试后确定,但目前各厂家仅给出定性而无定量数据,给设计选用造成困难,建议厂方尽早提供该设备的成套测试数据,以便大力推广选用。
3)、若根据设计参数,舒适空调的室内空调温度一般恒定在24-26℃,则新风的送风温度与室温之差将有2-5℃,这部分的冷量负荷的增加由空调末端设备来承担,其冷量负荷应为相应的新风量与每单位新风量焓差的乘积(一般焓差取值为4.2-8.4kj/kg)。
这样才能保证室内空调温度的恒定。
4)、新风冷量的补偿也可以用以下方法:即先求出新风量,再求新风量所需要的冷量。
考虑全热交换器的效率为50%-60%,即尚有45%左右的冷量要求加到该新风系统所服务的空调末端设备上。
参考文献
[1]电子工业部第十设计研究院主编《空气调节设计手册》(第。